高三化学一轮复习 （知识存盘+名师助学+状元笔记）第3章 金属及其化合物 第三讲 铁及其化合物课件.ppt

第三讲铁及其化合物 1 了解铁的主要性质及应用 2 了解铁的重要化合物的主要性质及应用 3 以fe2 fe3 的相互转化为例理解变价金属元素的氧化还原反应 1 fe2 fe3 的检验及其有关实验 2 以铁及其化合物知识为载体 综合考查氧化还原反应 电化学 盐类水解及除杂等 一 铁1 铁的存在形态在地壳中铁的含量位于第位 在自然界铁既有游离态 存在于陨石中 也有化合态 主要化合价为 其更稳定 2 铁的物理性质纯铁具有金属的共性 如具有金属光泽和良好的延展性 是电和热的良导体 具有能被吸引的特性 纯铁有很强的抗腐蚀能力 四 2 3 3价化合物 银白色 磁铁 3 2 铁化学性质活泼 为什么可以用铁罐贮存和运输浓h2so4和浓hno3 提示常温下铁与浓hno3 浓h2so4发生钝化 在铁的表面能形成一层稳定的致密的氧化物薄膜 阻止反应继续进行 二 铁的重要化合物1 氧化物 黑色 红棕色 黑色 2 3 2 3 2 氢氧化物 白 红褐 fe oh 3分别与足量的hcl hi反应有何异同 提示fe oh 3作为一种碱能与酸反应生成盐和水 但fe3 有较强的氧化性 若酸为还原性酸 如h2s hi 则再发生氧化还原反应 故与hcl反应只是中和反应 而与hi反应的化学方程式如下 2fe oh 3 6hi 2fei2 i2 6h2o 四个措施实验室制备氢氧化亚铁的防氧化措施 1 将配制溶液的蒸馏水煮沸 驱除溶解的氧气 2 将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部 再慢慢挤出naoh溶液 3 在亚铁盐溶液上面加保护层 例如苯或植物油等 4 用铁作阳极 石墨作阴极 电解naoh溶液或nacl溶液 利用新产生的fe2 与oh 反应制取 一个总结fecl3溶液发生反应时的颜色变化 向fecl3溶液中加几滴kscn溶液后 溶液呈红色 fecl3与naoh溶液反应 生成红褐色沉淀 向fecl3溶液中通入h2s气体 生成淡黄色沉淀 向fecl3溶液中加入几滴na2s溶液 生成淡黄色沉淀 当加入的na2s溶液过量时 又生成黑色沉淀 向fecl3溶液中加入过量fe粉 溶液变成浅绿色 将fecl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中 溶液变成蓝色 向fecl3溶液中滴入苯酚溶液 溶液变成紫色 将饱和fecl3溶液滴入沸水中 生成红褐色fe oh 3胶体 问题征解 如何由fecl3晶体配制fecl3溶液 如何由fecl3溶液制备fecl3晶体 提示 由于fe3 水解能力较强 当ph 4时 fe3 即可水解形成fe oh 3沉淀 在配制fecl3溶液时 应先将固体盐溶于少量盐的酸中抑制fe3 水解 再加水稀释至所需浓度 在制备fecl3固体时 溶液中fecl3发生水解且生成hcl易挥发 为防止其水解 所以加热浓缩fecl3稀溶液时应在hcl氛围中进行 必考点21 铁三角 及其重要应用1 铁三角 中的转化关系 2 除杂方法 括号内为杂质 fe2 fe3 加过量铁粉过滤 fecl3 fecl2 加氯水或h2o2 fecl2 cucl2 加过量铁粉过滤 fe al fe2o3 al2o3 sio2 加过量强碱溶液过滤 3 盐溶液的保存 含fe2 的溶液 加入少量铁粉 或铁钉 铁屑 防止fe2 被氧化 加入少量相应的酸 防止fe2 水解 fe no3 2例外 含fe3 的溶液 加入少量相应的酸 防止fe3 水解 4 物质制备 典例1 fecl3可通过多种途径转化成fecl2 1 在fecl3溶液中加入适量氢碘酸 发生反应的离子方程式为 2 工业上常将无水fecl3在氮气作保护气的条件下加热至300 350 通入干燥的h2 而制得fecl2 该反应的化学方程式为 反应 1 中 氢碘酸既表现了酸性 又表现了还原性 反应 3 中 hcl为氧化产物 上述三个反应中 fecl2均为还原产物 5 请另写一个fecl3转化成fecl2的化学方程式 解析 1 fe3 有氧化性 i 有还原性 它们可以发生氧化还原反应 2 根据信息fecl3转化为fecl2 fe的化合价降低 那么h的化合价必定升高 这样就可以写出化学反应方程式 3 根据反应产物 可以确定为取代反应 4 根据氧化还原反应概念 确定 是正确的 5 fecl3转化为fecl2 另一种物质必须是还原剂 应用1 常温下 往h2o2溶液中滴加少量feso4溶液 可发生如下两个反应 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o 2fe3 h2o2 2fe2 o2 2h 下列说法不正确的是 a h2o2的氧化性比fe3 强 其还原性比fe2 强b 在h2o2分解过程中 溶液的ph逐渐下降c 在h2o2分解过程中 fe2 和fe3 的总量保持不变d h2o2生产过程要严格避免混入fe2 答案b 必考点22fe2 和fe3 检验1 直接观察颜色fe2 溶液呈浅绿色 fe3 溶液呈棕黄色 2 利用显色反应 形成络离子 3 利用fe oh 3沉淀的颜色4 利用fe3 的氧化性 5 利用fe2 的还原性 典例2 2013 北京东城调研 一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后 将所得固体完全溶于稀盐酸 制得溶液a 1 铁在氯气中燃烧的化学方程式是 2 推测a中可能含有的金属阳离子 只有fe3 只有fe2 甲同学为探究溶液的组成 实验如下 3 乙同学继续探究溶液a的组成 查阅资料 16hcl 2kmno4 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o实验过程 另取少量溶液a于试管中 逐滴加入酸性kmno4溶液 充分振荡 kmno4溶液紫色褪去 实验结论 填写字母序号 a 可能有fe2 b 可能无fe2 c 一定有fe2 根据你选择的实验结论 简述理由 解析fe3 可以和铁单质反应生成fe2 fe3 只有氧化性 fe2 既有氧化性又有还原性 氯气具有强氧化性 与铁反应生成fe3 将一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后所得固体完全溶于稀盐酸 假如铁粉剩余 在所得溶液中铁粉可以把fe3 还原为fe2 所以在溶液中可能含有的金属阳离子为 fe3 fe2 fe3 和fe2 在溶液中检验fe3 常使用kscn溶液 若加入kscn溶液后溶液变为红色 说明溶液中含有fe3 若不变红色 说明不含fe3 向溶液a中加入酸性高锰酸钾溶液时 酸性高锰酸钾可以氧化fe2 也可以氧化cl 故不能确定溶液中是否含有fe2 3 a因为还原性fe2 cl 逐滴加入的酸性kmno4溶液 先将fe2 氧化 而使kmno4紫色褪去 故可能含有fe2 或b溶液中可能无fe2 加入的酸性kmno4溶液 将cl 氧化 而使kmno4紫色褪去 1 检验fe2 时不能先加氯水后加kscn溶液 当溶液的浓度较稀时 利用观察法或加naoh溶液的方法都不宜检验fe2 和fe3 的存在 2 检验fe2 和fe3 混合溶液时 要分两次分别检验fe2 和fe3 检验fe2 时要选择酸性高锰酸钾溶液 检验fe3 时最好选择kscn溶液 应用2 2013 哈尔滨模拟 向某晶体的溶液中加入fe2 的溶液无明显变化 当滴加几滴溴水后 混合液出现红色 由此得出下列的结论错误的是 a fe3 的氧化性比溴的氧化性强b 该晶体中一定含有scn c fe2 与scn 不能形成红色化合物d fe2 被溴氧化成fe3 解析某晶体的溶液中没有与fe2 发生反应的离子 当加入溴水后 fe2 一定被氧化成fe3 此时溶液出现红色 说明原晶体是含有scn 的盐 很明显判断出b c d均正确 在br2与fe2 反应中 fe3 是氧化产物 br2是氧化剂 所以br2的氧化性应比fe3 氧化性强 答案a 解题时要避免错误判断物质转化 应注意以下三点 1 注意牢记一些重要的转化关系 在解题时寻找相似 确定范围 如 铝三角 铁三角 等 2 注意对比总结 加深对实验过程的分析和对实验原理的理解 加深对物质的感性认识 提高应用实验分析问题 解决问题的能力 3 注意读懂题目中的信息 并挖掘题目中隐含的信息 试卷采样 当场指导1 铁是变价金属 通过铝热反应 x的单质与化合物a的反应 可以将铝及其化合物与铁及其化合物的相关知识囊括在框图中 像这类具有 联络功能 的反应有2fe3 cu 2fe2 cu2 可以将铁 铜及其化合物联系在一起 4naoh alcl3 na al oh 4 3nacl 将钠 铝 氯元素及其化合物联系在一起 fecl2 2naoh fe oh 2 2nacl 将铁 钠及其化合物联系在一起 2 注意细致审题如 2 中要求写离子方程式写成了化学方程式 3 注意规范答题如 1 中的反应条件 3 中的符号 hold住考向名师揭秘铁及其化合物因为性质的复杂多变而成为高考命题的热点 题型以笔答题为主 在选择题中也有涉及 试题以化工生产为背景 以丰富的流程分析和物质转化为特征 考查学生分析问题和解决问题的能力 2014年应高度重视 3 向含有少量fecl3的mgcl2溶液中加入足量mg oh 2粉末 搅拌一段时间后过滤 目的是除去mgcl2溶液中少量的fecl3 2010 江苏 10b 4 相同条件下 溶液中fe3 cu2 zn2 的氧化性依次减弱 2010 江苏 8d 解析a项 铁与稀硫酸反应 铁元素被氧化为 2价 正确的离子方程式为fe 2h fe2 h2 b项 磁性氧化铁中有三分之二的三价铁 三分之一的二价铁 故其正确的离子方程式为fe3o4 8h 2fe3 fe2 4h2o c项 因为硝酸具有强氧化性 能将亚铁离子氧化为三价铁离子 但该离子方程式没配平 各物质在离子方程式中的系数应分别为3 4 1 3 2 1 d项 三价铁离子具有强氧化性 能将铜氧化 自身被还原为二价铁离子 d正确 答案d 1 2012 海南化学 14 在fecl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中 废液处理和资源回收的过程简述如下 向废液中投入过量铁屑 充分反应后分离出固体和滤液 向滤液中加入一定量石灰水 调节溶液ph 同时鼓入足量的空气 已知 ksp fe oh 3 4 0 10 38回答下列问题 1 fecl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 2 过程 加入铁屑的主要作用是 分离得到固体的主要成分是 从固体中分离出铜需采用的方法是 3 过程 中发生反应的化学方程式为 4 过程 中调节溶液的ph为5 金属离子浓度为 列式计算 解析 2 加入铁屑可置换出铜 铁过量 固体为铁与铜的混合物 要分离出铜应加入盐酸后过滤 3 过程 中亚铁离子生成fe oh 2 鼓入空气使fe oh 2转化成fe oh 3 4 由ksp c fe3 c3 oh c oh kw c h 可求得c fe3 2 2012 课标 26 铁是应用最广泛的金属 铁的卤化物 氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物 1 要确定铁的某氯化物feclx的化学式 可用离子交换和滴定的方法 实验中称取0 54g的feclx样品 溶解后先进行阳离子交换预处理 再通过含有饱和oh 的阴离子交换柱 使cl 和oh 发生交换 交换完成后 流出溶液的oh 用0 40mol l 1的盐酸滴定 滴至终点时消耗盐酸25 0ml 计算该样品中氯的物质的量 并求出feclx中x值 列出计算过程 2 现有一含有fecl2和fecl3的混合物样品 采用上述方法测得n fe n cl 1 2 1 则该样品中fecl3的物质的量分数为 在实验室中 fecl2可用铁粉和 反应制备 fecl3可用铁粉和 反应制备 3 fecl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质 该反应的离子方程式为 4 高铁酸钾 k2feo4 是一种强氧化剂 可作为水处理剂和高容量电池材料 fecl3与kclo在强碱性条件下反应可制取k2feo4 其反应的离子方程式为 与mno2 zn电池类似 k2feo4 zn也可以组成碱性电池 k2feo4在电池中作为正极材料 其电极反应为 该电池总反应的离子方程式为 常见考点 有关铁及其化合物性质的实验探究 有关铁及其化合物制备的实验探究 有关铁及其化合物物质组成与推断的实验探究 常考题型 以非选择题为主 样题1 实验报告的补充与完善某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性 请回答下列问题 1 除胶头滴管外 你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是 2 请帮他们完成以下实验报告 实验目的 试剂 铁粉 fecl3溶液 fecl2溶液 氯水 锌片 铜片 实验记录 划斜线部分不必填写 实验结论 fe只有还原性 fe3 只有氧化性 fe2 既有氧化性 又有还原性 联想发散 简述fe2 的检验方法 将fecl2溶液加热蒸干并灼烧 最后得到的固体物质是 原因是 解析检验fe2 的方法不止一种 例如在含有fe2 的溶液中加入naoh溶液 可以生成白色的氢氧化亚铁沉淀 而氢氧化亚铁具有很强的还原性 少量氢氧化亚铁立即被溶解在水中的氧气氧化 使沉淀颜色变为灰绿色 然后逐渐被空气中的氧气氧化 直至完全转化成红褐色的氢氧化铁沉淀 答案 1 试管 2 实验目的 探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验记录 cl2 2fe2 2cl 2fe3 fe2 具有氧化性 铁粉逐渐溶解 溶液由棕黄色变为浅绿色 在fecl3溶液中加入铜片联想发散 取适量待测液于